전기철도기사 필기 기출문제복원 (2003-03-16)

전기철도기사
(2003-03-16 기출문제)

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1과목: 전기철도공학

1. 가공 전차선과 조가선을 자동장력조정하는 경우 전차선 장력의 변화를 표준장력의 몇 % 이내로 시설하는 것이 좋은가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 알수없음)
  • 가공 전차선과 조가선은 제품의 품질과 생산성에 큰 영향을 미치므로 안정적인 장력 유지가 필요합니다. 일반적으로 전차선과 조가선의 장력 변화는 5% 이내로 유지하는 것이 좋습니다. 이는 너무 작은 변화는 제어하기 어렵고, 너무 큰 변화는 제품의 품질에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 따라서 "5"가 정답입니다.
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2. 우리나라 교류 전철용 주 변압기의 결선방식은?

  1. Scott 결선
  2. △-Y 결선
  3. Y-△ 결선
  4. Y-Y 결선
(정답률: 알수없음)
  • 우리나라 교류 전철용 주 변압기의 결선방식은 "Scott 결선"입니다. 이는 3상 전원을 2상으로 분할하여 사용하는 방식으로, 전력 손실을 최소화하고 전압 안정성을 높이기 위해 사용됩니다. 이 방식은 전력 변환 및 전력 전송 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
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3. 가공 전차선로의 집전특성을 높이기 위한 것이 아닌것은?

  1. 등고
  2. 등장력
  3. 등요
  4. 등거리
(정답률: 알수없음)
  • 가공 전차선로의 집전특성을 높이기 위한 것은 등고, 등장력, 등요이지만, 등거리는 집전특성과는 관련이 없는 개념이기 때문에 정답이 될 수 없다.
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4. 가공 전차선로에서 귀선용 레일에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 교류에서는 부하점(전기차 위치)에서 + 전위가 되고 흡상점에서 - 전위가 된다.
  2. 교류에서는 부하점(전기차 위치)에서 - 전위가 되고 변전소 위치에서 + 전위가 된다.
  3. 직류에서는 부하점(전기차 위치)에서 + 전위가 되고 흡상점에서 - 전위가 된다.
  4. 직류에서는 부하점(전기차 위치)에서 - 전위가 되고 변전소 위치에서 + 전위가 된다.
(정답률: 알수없음)
  • "교류에서는 부하점(전기차 위치)에서 + 전위가 되고 흡상점에서 - 전위가 된다."가 옳은 것은 귀선용 레일은 교류 전원으로 공급되기 때문입니다. 교류 전원에서는 주기적으로 전압이 변하며, 이에 따라 전위가 변화합니다. 따라서 부하점에서는 양 전위가 되고, 흡상점에서는 음 전위가 됩니다.
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5. 트롤리선에는 가선금구를 매달기 쉽도록 양 측면에 홈이 있는데 홈의 각도는 몇 도로 하는가?

  1. 27
  2. 51
  3. 78
  4. 95
(정답률: 알수없음)
  • 트롤리선의 가선금구를 매달기 쉽도록 양 측면에 홈이 있는데, 이 홈은 가선금구와 수직이 되도록 만들어져 있어야 한다. 따라서 홈의 각도는 90도에서 가선금구와 수직인 각도를 뺀 값이다.

    트롤리선은 지면과 12도의 각도를 이루고 있으므로, 가선금구와 수직인 각도는 90-12=78도이다. 따라서 홈의 각도는 78도이다.

    정답: 78
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6. 가공 전차선로의 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 조가선
  2. 부급전선
  3. 집전장치
  4. 트롤리선
(정답률: 알수없음)
  • 가공 전차선로는 전기 에너지를 공급하고 전기차량을 운전하기 위한 시설로, 조가선, 부급전선, 트롤리선이 그 구성 요소이다. 하지만 집전장치는 전기 에너지를 공급하는 역할을 하는 것이 아니라, 전기 에너지를 제어하고 분배하는 역할을 하기 때문에 가공 전차선로의 구성 요소가 아니다.
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7. 트롤리선의 흐름의 요인 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 선로 구배
  2. 가동브래킷
  3. 풍량 및 풍속
  4. 전기차의 형식
(정답률: 알수없음)
  • 트롤리선의 흐름은 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다. 그 중에서도 가장 거리가 먼 것은 "전기차의 형식"입니다. 이는 전기차의 크기, 무게, 배터리 용량 등이 다르기 때문에 트롤리선의 운행에 영향을 미치기 때문입니다. 예를 들어, 큰 전기차는 무게가 무거워서 선로 구배에 영향을 미치고, 배터리 용량이 작은 전기차는 운행 거리가 짧아서 운행 간격이 짧아지는 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 전기차의 형식은 트롤리선 운행에 매우 중요한 요소 중 하나입니다.
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8. 전차선로의 구비조건에 맞지 않는 것은?

  1. 급전선로가 양호하여야 한다.
  2. 레일면에서의 전차선 높이가 일정하여야 한다.
  3. 전차선의 장력이 항상 일정하여야 한다.
  4. 전차선이 일정한 가요성(可撓性)이 있어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전차선로에서는 전차가 안전하게 운행될 수 있도록 여러 구비조건이 필요합니다. 그 중에서도 급전선로가 양호해야 하는 이유는 전차가 급격한 속도 변화나 급정거를 할 때 급전선로가 충분히 강하고 견고하지 않으면 전차가 불안정해져 사고가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 급전선로는 전차의 안전을 위해 꼭 양호해야 합니다.
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9. 직류 급전방식의 특징은?

  1. 대용량 중, 장거리 수송에 유리하다.
  2. 에너지 이용률이 높다.
  3. 전압이 낮아 절연계급을 낮출 수 있다.
  4. 사고시 선택차단이 용이하다.
(정답률: 알수없음)
  • 직류 급전방식은 전압이 낮아 절연계급을 낮출 수 있다는 특징이 있다. 이는 절연체의 두께를 줄일 수 있어 전기선로의 크기와 무게를 줄일 수 있으며, 전력 손실도 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 따라서 대용량 중, 장거리 수송에 유리하다는 특징과 함께 전력 소모가 큰 산업 분야에서 많이 사용된다.
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10. 일반 전철에서는 이선율을 몇 % 이하로 제한하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "3"입니다. 이유는 일반 전철에서는 안전을 위해 이선율을 3% 이하로 제한하기 때문입니다. 이선율이란 기차가 커브를 돌 때, 기차 바퀴와 레일 사이의 수직 거리를 말합니다. 이선율이 높을수록 기차가 레일에서 떨어질 위험이 높아지기 때문에, 안전을 위해 이선율을 제한합니다.
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11. 동력분산방식의 더블(double)팬터그래프 전기차가 운행되는 구간의 교류 25㎸ 이상구분용 절연구분장치(dead section)의 길이는 몇 m 가 적정한가? (단, 팬터그래프간의 길이는 13m이며, 여유 길이는 1m로 한다.)

  1. 12
  2. 22
  3. 32
  4. 42
(정답률: 알수없음)
  • 동력분산방식의 더블(double)팬터그래프 전기차는 팬터그래프간의 길이가 13m이므로, 교류 25㎸ 이상구분용 절연구분장치(dead section)의 길이는 13m 이하가 되어야 한다. 또한, 여유 길이 1m을 고려하면, 적정한 길이는 12m 이하가 된다. 따라서, 보기에서 정답은 "22"가 아니라 "12"이다.
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12. 전차선로의 순환전류 사고방지 대책이 아닌 것은?

  1. 충분한 이격거리
  2. 전기적으로 절연
  3. 완전하게 접속
  4. 접지선 설치
(정답률: 알수없음)
  • 접지선 설치는 전차선로의 순환전류 사고방지 대책 중 하나이지만, 이것은 전기적으로 절연된 전차와 지면 사이에 발생하는 전압 차이를 최소화하여 안전성을 높이는 것이 목적이다. 따라서, 접지선 설치는 전차와 지면 사이의 전압 차이를 줄이는 것으로, 순환전류 사고방지 대책이 아니다.
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13. 변전소의 순시 최대출력 Z를 표시하는 식은? (단, 1시간 최대출력은 Y[kW], C는 정수이다.)

  1. Z=Y+C√Y
  2. Z=Y+C×Y
  3. Z=Y-C√Y
(정답률: 알수없음)
  • 변전소의 순시 최대출력 Z는 Y와 C의 관계에 따라 달라지는데, C가 클수록 Z도 커지고 Y가 클수록 Z도 커진다. 그리고 Y의 제곱근 √Y도 Z에 영향을 미치는데, Y가 커질수록 √Y도 커지기 때문에 Z도 커진다. 따라서 Z는 Y와 C의 선형적인 관계와 Y의 제곱근에 비례하는 것으로 표현할 수 있으며, 이를 수식으로 나타내면 "Z=Y+C√Y"가 된다.
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14. 직류 변전설비에서 실리콘 정류기의 정류소자는?

  1. TR
  2. 인버터
  3. 다이오드
  4. SCRO
(정답률: 알수없음)
  • 실리콘 정류기는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 역할을 합니다. 이때, 정류기의 정류소자는 전류의 방향을 한쪽으로만 흐르게 하는 역할을 하며, 이를 가능하게 하는 것이 바로 다이오드입니다. 따라서, 직류 변전설비에서 실리콘 정류기의 정류소자는 다이오드입니다.
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15. 직류 급전회로에서 급전구분소를 설치하여 상하선을 접속하면 최대 전압강하가 발생하는 지점은 변전소로부터 변전소 간격의 어느 위치가 되는가?

(정답률: 80%)
  • 직류 급전회로에서 전압강하는 전류와 저항에 비례하므로, 최대 전압강하가 발생하는 지점은 전류가 가장 크고 저항이 가장 큰 변전소 간격의 중간 지점이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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16. 교류 강체가선방식에 사용하는 브래킷의 종류가 아닌것은?

  1. 가동형 브래킷
  2. 고정형 브래킷
  3. 단축형 브래킷
  4. 압축형 브래킷
(정답률: 알수없음)
  • 교류 강체가선방식에서는 가동형, 고정형, 단축형 브래킷이 사용되지만, 압축형 브래킷은 사용되지 않습니다. 압축형 브래킷은 일반적으로 전기적인 연결을 위해 사용되며, 교류 강체가선방식에서는 필요하지 않기 때문입니다.
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17. 강체 전차선의 고정점 장치의 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 중간고정판
  2. 앵커로프
  3. 종단턴버클
  4. 회전금구
(정답률: 알수없음)
  • 강체 전차선의 고정점 장치는 중간고정판, 앵커로프, 종단턴버클로 구성되어 있습니다. 회전금구는 고정점 장치와는 관련이 없는 부품으로, 회전하는 부분을 고정하는 용도로 사용됩니다. 따라서 회전금구는 강체 전차선의 고정점 장치의 구성 요소가 아닙니다.
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18. 피뢰기의 설치장소로 적당하지 않은 것은?

  1. 흡상변압기의 1차측
  2. 변전소내 급전선의 인출설비
  3. 역구내 비절연보호선(FPW)의 말단
  4. 터널에 설치하는 급전 케이블의 단말
(정답률: 알수없음)
  • 역구내 비절연보호선(FPW)의 말단은 전기적으로 절연되어 있지 않기 때문에, 안전한 피뢰기 설치장소로 적합하지 않습니다. 다른 보기들은 전기적으로 안전한 설치장소로 간주됩니다.
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19. 전기철도 전기방식 중 전기차의 설비가 간단하고, 절연이 쉬우며, 절연거리도 짧게 할 수 있어 활선작업을 하기가 쉬워지는 장점을 가진 전기철도는?

  1. 직류 전기철도
  2. 교류 전기철도
  3. 3상 교류 전기철도
  4. 교직류 전기철도
(정답률: 알수없음)
  • 직류 전기철도는 전기차의 설비가 간단하고, 절연이 쉬우며, 절연거리도 짧게 할 수 있어 활선작업을 하기가 쉬워지는 장점을 가지기 때문입니다.
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20. 본선의 가공 전차선로에 주로 사용하는 장력조정장치는?

  1. 활차식
  2. 턴버클식
  3. 스프링식
  4. 조정스트랩
(정답률: 알수없음)
  • 본선의 가공 전차선로에서는 활차식 장력조정장치를 주로 사용합니다. 이는 간단하고 신속한 조정이 가능하며, 특히 고속 운전에 적합합니다. 또한, 활차식은 힘의 방향이 일정하게 유지되기 때문에 안정적인 장력 조정이 가능합니다.
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2과목: 전기철도 구조물공학

21. 전철주 기초로 가장 많이 사용하는 기초는?

  1. 특수기초
  2. 쇄석기초
  3. 콘크리트 기초
  4. 근가기초
(정답률: 알수없음)
  • 전철주는 매우 무거운 하중을 지탱해야 하므로, 안정적이고 강력한 기초가 필요합니다. 이 중에서도 콘크리트 기초는 강도와 내구성이 뛰어나며, 시공이 비교적 간편하고 경제적이기 때문에 가장 많이 사용됩니다. 특히, 콘크리트 기초는 지반의 특성에 따라 다양한 형태로 설계할 수 있어서 유연성이 높습니다. 따라서 전철주의 안정적인 운영을 위해서는 콘크리트 기초가 가장 적합한 선택입니다.
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22. 전선의 하중과 빙설하중을 W1, 풍압하중을 W2라 할 때 합성하중은?

  1. W1 + W2
  2. W1 - W2
  3. W2 - W1
(정답률: 알수없음)
  • 합성하중은 벡터합의 원리에 따라 W1과 W2의 합 벡터가 됩니다. 따라서 정답은 "W1 + W2"입니다. ""는 벡터합을 나타내는 기호로, W1과 W2의 합 벡터를 나타내기 위해 사용됩니다.
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23. 강구조물의 구조용 강재로 사용되고 있는것은 단면 형상에 따라 분류하는데 그 분류에 속하지 않는 것은?

  1. 후강
  2. 강판
  3. 평강
  4. 일반 형강
(정답률: 알수없음)
  • 강구조물의 구조용 강재로 사용되는 것은 대부분 단면 형상에 따라 분류됩니다. 그러나 후강은 단면 형상이 아니라 원형으로 되어 있기 때문에 이 분류에 속하지 않습니다. 후강은 원형 단면을 가지고 있으며, 주로 기둥이나 매복 등의 구조물에서 사용됩니다.
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24. 외부의 힘 및 벤딩모멘트를 받는 철주 주재의 계산은 단일재의 계산에 준하는데 주재 압축응력도를 구하는 식에 해당되는 것은?(단, P는 주재의 축방향 압축력[㎏f], A는 주재의 한쪽 유효 단면적[㎝2]이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 외부의 힘 및 벤딩모멘트를 받는 철주 주재의 계산에서는 주재의 압축응력뿐만 아니라 인장응력도 고려해야 한다. 따라서, 정답은 "" 이다. 이 식은 P/A + M*y/I로, P는 주재의 축방향 압축력, A는 주재의 한쪽 유효 단면적, M은 벤딩모멘트, y는 주재의 중립면에서의 거리, I는 주재의 중립면 관성모멘트를 나타낸다. 이 식을 통해 주재의 압축응력과 인장응력을 모두 고려하여 안전한 설계를 할 수 있다.
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25. 그림과 같은 구조물의 부정정 차수는?

  1. 1차
  2. 2차
  3. 3차
  4. 4차
(정답률: 알수없음)
  • 이 구조물은 두 개의 교차하는 직선으로 이루어져 있으므로 2차 부정정 차수를 가지게 됩니다.
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26. 지름이 0.0165m이고 경간이 50m인 부급 전선에 선로와 직각 방향으로 가해지는 전선의 풍압하중은 약 몇 kgf 이겠는가? (단, 전선은 Al 200mm2이며, 풍압하중의 수직투영면적당 하중은 100kgf/m2으로 계산한다.)

  1. 41.3
  2. 61.9
  3. 82.5
  4. 165
(정답률: 70%)
  • 전선의 단면적은 200mm2 이므로, 반지름은 7.98mm 이다. 따라서, 전선의 지름은 약 0.016m 이다.

    전선에 수직으로 가해지는 풍압하중은 100kgf/m2 이므로, 전선에 가해지는 풍압하중은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    풍압하중 = 수직투영면적 x 하중 = (지름 x 경간) x 하중
    = (0.0165m x 50m) x 100kgf/m2 = 82.5kgf

    따라서, 전선에 가해지는 풍압하중은 약 82.5kgf 이다.
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27. 토지나 지형의 조건 등으로 인하여 지선을 설치하지 못할 때 지선 대용으로 설치하는 것은?

  1. 철주
  2. 철탑
  3. 전주
  4. 지주
(정답률: 알수없음)
  • 지선을 설치할 수 없는 지형적인 제약이 있을 때, 그 대안으로 지주를 설치할 수 있다. 지주는 지형적인 조건에 따라 높은 곳에 설치되어 전파를 송수신하는 장치로, 지선과 비슷한 역할을 한다. 따라서 지선을 설치할 수 없는 경우에는 지주를 대신 사용할 수 있다.
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28. 정지하고 있는 구조물 또는 부재를 받치는 점을 지점이라 하는데 다음 중 지점의 종류가 아닌 것은?

  1. 회전지점
  2. 이동지점
  3. 원형지점
  4. 고정지점
(정답률: 알수없음)
  • 원형지점은 지점의 종류 중에 포함되지 않습니다. 이유는 원형지점은 구조물이나 부재를 받치는 지점이 아니라, 회전하는 부품이나 기계의 축을 이루는 지점을 말하기 때문입니다. 따라서 원형지점은 지점의 종류 중에 포함되지 않습니다.
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29. 가공 전차선로의 곡선로에서 수평장력 P는 몇 kgf 인가?(단, S: 지지점 간격[m], T: 전선의 장력[㎏f], R: 곡선반경[m]이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 답은 "" 이다. 이유는 수평장력 P는 전선의 장력 T에 비례하고, 전선의 장력 T는 지지점 간격 S과 곡선반경 R에 비례하기 때문이다. 따라서 P는 T, S, R의 곱에 비례하게 된다. 그리고 보기에서 ""가 T, S, R의 곱으로 표현되어 있기 때문에 이것이 정답이 된다.
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30. 어떤 물체가 평형상태에 있기 위한 조건은? (단, F 는 힘이고, τ는 토크이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 평형상태에 있는 물체는 모든 힘과 모든 토크의 합이 0이어야 한다. 따라서 ""이 정답이다. 다른 보기들은 힘과 토크의 합이 0이 되지 않기 때문에 평형상태에 있을 수 없다.
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31. 전기철도의 지지물 중 콘크리트 전주의 장점이 아닌것은?

  1. 수명이 반영구적이다.
  2. 보수가 필요 없다.
  3. 전주 길이에 제약이 없다.
  4. 강도를 자유롭게 선택하기가 가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • 콘크리트 전주의 장점 중 전주 길이에 제약이 없다는 것은 콘크리트 전주를 만들 때 길이를 제한하지 않고 필요한 길이만큼 제작할 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 전기철도의 구성 요소들을 연결하는데 있어서 유연성과 편의성을 제공하며, 설치 공간의 제약을 최소화할 수 있습니다. 따라서 전주 길이에 제약이 없다는 것은 콘크리트 전주가 설치하기 쉽고 다양한 상황에 대응할 수 있다는 것을 의미합니다.
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32. 전기철도 구조물에 외력이 작용하면 구조물은 평형상태를 유지하기 위하여 구조물 내부에서 외력의 크기와 같고 방향이 반대인 저항력이 생기는데 이것을 무엇이라 하는가?

  1. 우력
  2. 응력
  3. 모멘트
  4. 힘
(정답률: 알수없음)
  • 응력은 외력이 구조물에 작용할 때 구조물 내부에서 발생하는 반대 방향의 저항력을 말합니다. 따라서 이 문제에서 구조물이 평형상태를 유지하기 위해 발생하는 저항력은 응력이라고 할 수 있습니다. 우력은 구조물에 작용하는 외부의 힘을 말하며, 모멘트는 힘의 회전력을 나타내는 개념입니다. 힘은 구조물에 작용하는 외부의 힘을 말합니다.
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33. 강도 계산에 사용되는 최대 풍속의 채택 방법이 아닌것은?

  1. 풍속이 발생한 빈도
  2. 풍속에 견디는 응력
  3. 풍속에 견디는 내력
  4. 구조물의 건설비
(정답률: 알수없음)
  • 강도 계산에 사용되는 최대 풍속의 채택 방법은 "풍속에 견디는 내력"이 아닙니다. 이유는 구조물이 풍속에 견디는 내력은 구조물의 물리적 특성과 재료의 강도에 따라 결정되기 때문입니다. 따라서, 구조물의 강도 계산에는 풍속에 견디는 응력이나 풍속이 발생한 빈도 등 다른 요소들이 고려되어야 합니다. 구조물의 건설비는 강도 계산과는 직접적인 연관이 없는 요소입니다.
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34. 지선과 전주와의 표준 취부 각도는 몇 도인가?

  1. 30˚
  2. 35˚
  3. 40˚
  4. 45˚
(정답률: 알수없음)
  • 지선과 전주는 직각삼각형에서의 대각선과 밑변이므로, 취부 각도는 직각삼각형에서의 대각선과 밑변이 이루는 각도인 45˚이다.
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35. 열차가 섹숀구간을 통과하는 경우 이상마모가 발생하는데 이에 대한 대책으로 볼 수 없는 것은?

  1. 전차선의 경점(접속점)을 많게 한다
  2. 전차선의 압상 특성을 개선한다
  3. 전차선의 구배를 작게 한다.
  4. 전차선의 장력을 일정하게 유지한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전차선의 경점(접속점)을 많게 한다는 것은 섹숀구간에서 열차가 지나갈 때 발생하는 충격과 진동을 분산시키기 위한 것입니다. 경점이 많으면 충격과 진동이 전체적으로 분산되어 전체적인 안정성이 향상되기 때문입니다. 따라서 이는 이상마모를 예방하는 대책으로 볼 수 있습니다.
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36. 단독 지지주에서 지지점의 높이가 5.4m인 전차선에 126.7㎏f의 수평집중하중이 작용하는 경우 4m 지지점에서의 전단력은 약 몇 ㎏f 인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 126.7
  2. 177.4
  3. 214.7
  4. 429.5
(정답률: 알수없음)
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37. 조합 철기둥의 경사재로 산형강을 사용하는 경우는 근개가 몇 cm 이상일 때인가?

  1. 30
  2. 35
  3. 40
  4. 45
(정답률: 알수없음)
  • 조합 철기둥의 경사재로 산형강을 사용하는 경우, 근개가 40cm 이상이어야 합니다. 이는 산형강의 특성상 근개가 일정 이상 커야 안정적으로 고정될 수 있기 때문입니다. 따라서 40cm 이상의 근개를 사용해야 안전하고 효과적인 조합 철기둥의 경사재로 산형강을 사용할 수 있습니다.
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38. 애자의 전기적 특성에서 가장 높은 전압은?

  1. 건조섬락전압
  2. 유중파괴전압
  3. 주수섬락전압
  4. 충격섬락전압
(정답률: 알수없음)
  • 애자의 전기적 특성 중 가장 높은 전압은 "유중파괴전압"입니다. 이는 애자 내부의 유체가 전기적으로 충전되어 전기장이 형성될 때, 유체 내부에서 전기적으로 충돌이 일어나는 지점에서 발생하는 전압입니다. 이 전압은 애자 내부의 유체의 특성에 따라 달라지며, 일반적으로는 약 1~2kV 정도의 값이 나타납니다. 따라서 애자를 사용할 때는 이러한 전압에 대한 안전 조치가 필요합니다.
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39. 가동브래키트의 종류로서 전차선의 평행개소 구간에 사용하는 타입(Type)은?

  1. Ｉ타입
  2. O 타입
  3. F 타입
  4. H 타입
(정답률: 알수없음)
  • 전차선의 평행개소 구간에 사용하는 가동브래키트는 F 타입입니다. F 타입은 전차선과 평행하게 설치되며, 전차선과 수직인 방향으로 이동할 수 있습니다. 이러한 특징으로 인해 전차선의 평행개소 구간에서 자유롭게 이동할 수 있습니다.
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40. 지름이 D인 원(圓)의 도심 축에 대한 회전 반지름은?

(정답률: 알수없음)
  • 도심 축은 원의 중심이므로, 회전 반지름은 원의 반지름과 같다. 따라서 정답은 ""이 아닌 ""이다.
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3과목: 전기자기학

41. 자기회로의 자기저항에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 자기회로의 길이에 반비례한다.
  2. 자기회로의 단면적에 비례한다.
  3. 비투자율에 반비례한다.
  4. 길이의 제곱에 비례하고 단면적에 반비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 자기회로의 자기저항은 비투자율에 반비례한다. 이는 자기회로의 자기저항은 자기유도율과 비례하고, 자기유도율은 자기회로의 인덕턴스와 비례하며, 인덕턴스는 자기회로의 길이와 단면적에 비례하기 때문이다. 따라서 자기회로의 길이와 단면적이 변하지 않는 한, 비투자율이 증가하면 자기회로의 자기저항은 감소하게 된다.
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42. 내원통의 반지름 a, 외원통의 반지름 b인 동축원통 콘덴서의 내외 원통사이에 공기를 넣었을 때 정전용량이 Co이었다. 내외 반지름을 모두 3배로 하고 공기대신 비유전률 9 인 유전체를 넣었을 경우의 정전용량은?

  3. Co
  4. 9Co
(정답률: 알수없음)
  • 정전용량은 콘덴서의 기하학적 구조와 유전체의 비유전률에 의해 결정된다. 내원통과 외원통의 반지름을 모두 3배로 키우면, 내원통과 외원통의 거리도 3배가 된다. 이는 내외 원통사이의 공간이 27배로 커졌음을 의미한다. 따라서, 내외 원통사이에 비유전률 9인 유전체를 넣으면, 정전용량은 9Co가 된다.
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43. 공간 도체내의 한점에 있어서 자속이 시간적으로 변화하는 경우에 성립하는 식은?

(정답률: 93%)
  • 정답은 "" 이다. 이유는 이 식은 파라데이의 전기자기학 법칙 중 하나인 파라데이-네빌의 법칙으로, 공간 도체내의 한점에서 자속이 시간적으로 변화할 때, 그 점에서의 전기장의 회전을 나타내는 식이다. 이 식은 전자기학에서 매우 중요한 역할을 하며, 전자기장의 회전을 이해하는 데 필수적인 개념이다.
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44. 자유공간 중에서 전위 V=xyz[V]일 때 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1인 입방체에 존재하는 정전에너지는 몇 Ｊ 인가?

(정답률: 알수없음)
  • 전위 V=xyz[V]는 입방체 내부의 전위를 나타내는 것이므로, 입방체 내부의 모든 점에서의 전위를 계산하여 평균을 내면 정전에너지가 된다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    정전에너지 = ε0 * V평균^2 * 입방체 부피

    여기서 ε0는 자유공간의 유전율이고, 입방체 부피는 1이 된다. 따라서 정전에너지는 V평균^2 * ε0이 된다.

    입방체 내부의 모든 점에서의 전위를 계산하면 다음과 같다.

    V(0,0,0) = 0
    V(0,0,1) = 0
    V(0,1,0) = 0
    V(0,1,1) = 0
    V(1,0,0) = 0
    V(1,0,1) = 1
    V(1,1,0) = 1
    V(1,1,1) = 1

    이를 평균내면 V평균 = 0.5가 된다. 따라서 정전에너지는 0.5^2 * ε0 = 0.25ε0이 된다.

    따라서 정답은 ""이 된다.
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45. 자계의 세기 H[AT/m], 자속밀도 B[Wb/m2], 투자율 μ[H/m]인 곳의 자계의 에너지 밀도는 몇 Ｊ/m3 인가?

  1. BH
(정답률: 알수없음)
  • 자계의 에너지 밀도는 BH^2/2μ 이다. 따라서 주어진 값들을 대입하면 BH^2/2μ = (H*B)^2/2μ = (1000*0.1)^2/2*4π*10^-7 = 7.96*10^6 J/m3 이다. 따라서 정답은 "" 이다. 이유는 주어진 값들을 이용하여 자계의 에너지 밀도 공식을 적용하면 구할 수 있기 때문이다.
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46. 쌍극자 모멘트가 M[C.m]인 전기쌍극자에 의한 임의의 점 P의 전계의 크기는 전기쌍극자의 중심에서 축방향과 점 P를 잇는 선분사이의 각이 얼마일 때 최대가 되는가?

  1. 0
(정답률: 알수없음)
  • 전기쌍극자의 중심에서 축방향과 점 P를 잇는 선분사이의 각이 0일 때, 즉 축과 점 P가 일직선상에 있을 때 전계의 크기가 최대가 된다. 이는 전기장의 크기가 축방향으로만 존재하고, 축과 점 P 사이의 거리가 최대가 되기 때문이다. 따라서 정답은 "0"이다.
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47. 반지름 a[m]의 원판형 전기 2중층의 중심축상 x[m]의 거리에 있는 점 P(+전하측)의 전위는 몇 V 인가?(단, 2중층의 세기는 M[C/m]이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 전기장은 전하가 위치한 곳에서의 전위 차이를 나눈 것이므로, 전위는 전기장과 위치에 따라 결정된다. 이 문제에서는 중심축상 x[m]의 거리에 있는 점 P의 전위를 구해야 한다.

    전기장은 쿨롱 법칙에 따라 전하와 거리에 반비례하므로, 중심축과 P 사이의 거리가 r[m]일 때 전기장 E는 다음과 같다.

    E = kQ/r^2

    여기서 k는 쿨롱 상수이고, Q는 전하량이다. 이 문제에서는 2중층의 세기가 M[C/m]이므로, 전하량은 2πarM이다.

    전위는 전기장과 위치에 따라 결정되므로, 중심축과 P 사이의 거리가 r[m]일 때 P의 전위 V는 다음과 같다.

    V = -∫E·dr

    여기서 음의 부호는 전하가 +전하측에 있기 때문이다. 적분을 풀면 다음과 같다.

    V = -∫kQ/r^2·dr
    = -kQ/r + C

    C는 적분 상수이다. P가 중심축과의 거리가 0일 때 전위가 0이 되도록 C를 결정하면,

    V = -kQ/r
    = -k(2πarM)/r
    = -2πakMr

    따라서 정답은 ""이다.
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48. 내압이 1㎸이고 용량이 각각 0.01㎌, 0.02㎌, 0.04㎌인 콘덴서를 직렬로 연결했을 때 전체 콘덴서의 내압은 몇 V 인가?

  1. 1750
  2. 2000
  3. 3500
  4. 4000
(정답률: 알수없음)
  • 콘덴서의 용량이 커질수록 내부에 저장할 수 있는 전하의 양이 많아지기 때문에 내부 전압도 커집니다. 따라서 용량이 작은 콘덴서부터 차례로 내부 전압이 상승하게 됩니다.

    각 콘덴서의 내부 전압은 Q=CV에서 유도할 수 있습니다. 여기서 Q는 저장된 전하, C는 용량, V는 내부 전압입니다. 따라서 용량이 0.01㎌인 콘덴서의 내부 전압은 10V, 용량이 0.02㎌인 콘덴서의 내부 전압은 20V, 용량이 0.04㎌인 콘덴서의 내부 전압은 40V가 됩니다.

    직렬로 연결된 콘덴서의 내부 전압은 각 콘덴서의 내부 전압의 합과 같습니다. 따라서 전체 콘덴서의 내부 전압은 10V+20V+40V=70V가 됩니다.

    내압은 내부 전압의 최대값을 의미하므로, 전체 콘덴서의 내압은 70V가 됩니다. 하지만 단위가 kPa로 주어졌으므로, 70V를 kPa로 환산해야 합니다.

    콘덴서의 내압은 P=V^2/2C에서 유도할 수 있습니다. 여기서 P는 내압, V는 내부 전압, C는 용량입니다. 따라서 전체 콘덴서의 내압은 (70V)^2/(2*0.01㎌+2*0.02㎌+0.04㎌)=1750kPa가 됩니다.

    따라서 정답은 "1750"입니다.
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49. 다음 사항 중 옳은 것은?

  1. 텔레비젼(TV)은 전자를 발생시키는 전자총과, 전계를 걸어 전자의 방향을 구부러지게 하는 편향코일과 전자가 면에 부디치면 특정한 색깔을 내는 금속이 칠해져 있는 브라운관을 구비하고 있다.
  2. 자석을 영어로 마그넷트(magnet)라고 하는 이유는 고대 희랍의 마그네시아라고 불리워지는 지방에서 철을 흡인하는 돌이 취해졌기 때문이다.
  3. 모피(毛皮)로 호박(amber, 琥珀)을 마찰하면 그 에너지를 받아 모피에서 음전기를 띤 자유전자가 호박으로 옮겨져, 모피는 음(-)전기를 띠고 호박은 양전기(+)를 띤다.
  4. 쿨롱은 전계와 자계의 세기 및 음극선의 구부러지는 정도에서 전자의 비전하(전하량/질량)를 계산하였다.
(정답률: 알수없음)
  • "자석을 영어로 마그넷트(magnet)라고 하는 이유는 고대 희랍의 마그네시아라고 불리워지는 지방에서 철을 흡인하는 돌이 취해졌기 때문이다."
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50. 분극 중 온도의 영향을 받는 분극은?

  1. 전자분극(electronic polarization)
  2. 이온분극(ionic polarization)
  3. 배향분극(orientational polarization)
  4. 전자분극과 이온분극
(정답률: 알수없음)
  • 배향분극은 분자 내부의 양성자와 음성자의 상대적인 위치에 따라 발생하는 분극으로, 온도의 영향을 받습니다. 분자 내부의 양성자와 음성자의 상대적인 위치는 온도에 따라 변화할 수 있기 때문입니다. 따라서 온도가 변화하면 배향분극도 변화하게 됩니다. 전자분극과 이온분극은 분자 내부의 전자와 이온의 위치에 따라 발생하는 분극이기 때문에 온도의 영향을 받지 않습니다.
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51. 그림과 같은 자기회로에서 R1, R2, R3는 각 회로의 자기 저항이고 Φ1, Φ2, Φ3는 각각 R1, R2, R3 에 투과되는 자속이라 하면 Φ3 의 값은? (단, 이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 자기회로에서 자속은 자기회로를 둘러싼 자기회로의 전류에 비례한다. 따라서 Φ1, Φ2, Φ3는 각각 R1, R2, R3 에 흐르는 전류에 비례한다. 이 회로에서는 R1, R2, R3이 직렬로 연결되어 있으므로 전류는 모든 저항에서 동일하다. 따라서 Φ1, Φ2, Φ3는 모두 동일하다. 따라서 Φ3의 값은 이다.
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52. 철심이 들어있는 환상코일에서 1차코일의 권수가100회일 때 자기인덕턴스는 0.01H이었다. 이 철심에 2차코일을 2000회 감았을 때 2차코일의 자기인덕턴스와 상호인덕턴스는 각각 몇 H 인가?

  1. 자기인덕턴스: 0.02, 상호인덕턴스: 0.01
  2. 자기인덕턴스: 0.01, 상호인덕턴스: 0.02
  3. 자기인덕턴스: 0.04, 상호인덕턴스: 0.02
  4. 자기인덕턴스: 0.02. 상호인덕턴스: 0.04
(정답률: 알수없음)
  • 철심이 들어있는 환상코일에서 1차코일의 권수가 100회일 때 자기인덕턴스는 0.01H 이므로, 1회 감을 때의 자기인덕턴스는 0.01H/100회 = 0.0001H 이다.

    2차코일을 2000회 감았으므로, 2차코일의 자기인덕턴스는 2000회 × 0.0001H/회 = 0.2H 이다.

    상호인덕턴스는 1차코일과 2차코일이 서로 영향을 미치면서 발생하는 인덕턴스이다. 상호인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    M = k × √(L1 × L2)

    여기서 k는 상수이며, L1과 L2는 각각 1차코일과 2차코일의 자기인덕턴스이다.

    환상코일에서 k는 1로 가정할 수 있다. 따라서,

    M = √(0.01H × 0.2H) = 0.02H

    따라서, 정답은 "자기인덕턴스: 0.04, 상호인덕턴스: 0.02" 이다.
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53. 원통좌표계에서 전류밀도 ｊ= Kr2az[A/m2]일 때 암페어의 법칙을 사용하여 자계의 세기 H 를 구하면?(단, K는 상수이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 암페어의 법칙에 따르면 자계의 세기 H는 전류밀도와 관련이 있다. 원통좌표계에서 전류밀도는 ｊ= Kr2az이므로, 암페어의 법칙에 따라 자계의 세기 H는 H = K/2rz이다. 이때 r은 원통좌표계에서의 반지름을 의미한다. 따라서 보기 중에서 정답은 ""이다.
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54. 유전체 역률(tanδ)과 무관한 것은?

  1. 주파수
  2. 정전용량
  3. 인가전압
  4. 누설저항
(정답률: 알수없음)
  • 유전체 역률(tanδ)은 유전체의 전기적 손실을 나타내는 지표이며, 주파수와 정전용량, 누설저항과 관련이 있습니다. 하지만 인가전압은 유전체의 전기적 손실과는 무관한 값으로, 유전체에 가해지는 전압을 나타내는 값입니다. 따라서 인가전압은 유전체 역률과는 관련이 없습니다.
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55. 그림에서 ℓ =100cm, S=10cm2, μs=100, N=1000회인 회로에 전류 Ｉ=10A를 흘렸을 때 저축되는 에너지는 몇 Ｊ인가?

  1. 2πx10-1
  2. 2πx10-2
  3. 2πx10-3
  4. 2π
(정답률: 알수없음)
  • 저축되는 에너지는 W=I2RT 이다. 여기서 R은 전기저항, T는 시간이다. 전기저항은 R=ρℓ/S로 구할 수 있다. 여기서 ρ는 전기저항율, ℓ은 전선의 길이, S는 전선의 단면적이다. 따라서 R=ρℓ/S=100x100/10=1000(Ω)이다. 따라서 W=I2RT=102x1000x1000=108(J)이다. 따라서 정답은 "2π"이다. 이유는 108을 계산하면 약 6.28x107이므로, 소수점 이하를 버리면 2πx107이 되기 때문이다.
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56. 전기력선 방정식이 성립할 수있는 조건 중 틀린 것은?

  1. 점전하 Qi가 일직선상에 있어야 한다.
  2. 점전하 Qi가 시간적으로 불변이어야 한다.
  3. 상수 C는 주위 매질에 관계없이 일정하다.
  4. 점전하의 주위공간은 유전률이 같아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "상수 C는 주위 매질에 관계없이 일정하다."는 전기력선 방정식에서 전기 유량 밀도와 전기장의 관계를 나타내는 상수입니다. 이 상수는 자유 공간에서 전기 유량 밀도와 전기장의 비례 상수이기 때문에 주위 매질에 관계없이 일정합니다. 따라서 이 조건은 맞는 조건입니다.
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57. 한변의 길이가 ℓ인 정사각형 도체에 전류 Ｉ[A]가 흐르고 있을 때 중심점 P의 자계의 세기는 몇 A/m 인가?

  1. 16πℓ Ｉ
  2. 4πℓ Ｉ
(정답률: 알수없음)
  • 정사각형 도체의 중심점 P에서의 자계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있다.

    중심점 P에서의 자계의 세기 = (μ₀/4π) × (2a/3) × I

    여기서, μ₀는 자유공간의 유전율이고, a는 정사각형 도체의 한 변의 길이이다.

    따라서, 중심점 P에서의 자계의 세기는 다음과 같다.

    중심점 P에서의 자계의 세기 = (μ₀/4π) × (2ℓ/3) × I

    = (4π×10^-7 T·m/A) × (2ℓ/3) × I

    = (8πℓ/3) × 10^-7 T

    = 2.67πℓ × 10^-7 T

    = 2.67πℓ A/m (단위 변환)

    따라서, 정답은 ""이다.
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58. 변위전류와 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 반도체
  2. 유전체
  3. 자성체
  4. 도체
(정답률: 알수없음)
  • 변위전류는 전기장이 변화할 때 발생하는 전류로, 유전체의 전기적 특성과 관련이 깊습니다. 유전체는 전기장이 가해지면 전하를 축적하여 전기장을 유지하며, 이 때 변위전류가 발생합니다. 따라서 변위전류와 가장 관련이 깊은 것은 유전체입니다.
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59. 단면적 S, 평균반지름 r, 권회수 N인 토로이드코일에 누설자속이 없는 경우, 자기인덕턴스의 크기는?

  1. 권선수의 자승에 비례하고 단면적에 반비례한다.
  2. 권선수 및 단면적에 비례한다.
  3. 권선수의 자승 및 단면적에 비례한다.
  4. 권선수의 자승 및 평균 반지름에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 토로이드코일은 권선수가 많아질수록 자기인덕턴스가 커지고, 단면적이 작아질수록 자기인덕턴스가 커진다. 이는 권선수가 많을수록 자기장이 강해지고, 단면적이 작을수록 자기장이 집중되기 때문이다. 따라서 자기인덕턴스의 크기는 권선수의 자승 및 단면적에 비례한다.
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60. 반지름 a인 원형코일의 중심축상 r[m]의 거리에 있는 점 P의 자위는 몇 A 인가?(단, 점 P에 대한 원의 입체각을 ω, 전류를 Ｉ[A]라 한다.)

  2. 4πωＩ
(정답률: 알수없음)
  • 원형코일 내부에서 전류가 흐르면 자기장이 발생하게 된다. 이 자기장은 중심축상 일정 거리에 있는 점 P에서 측정할 수 있다. 이 때, 자기장의 크기는 원형코일의 전류와 점 P에 대한 원의 입체각에 비례한다. 따라서, 점 P에서 측정되는 자기장의 크기는 4πωＩ에 비례하게 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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4과목: 전력공학

61. 동일 전압, 동일 부하, 동일 전력손실의 조건에서 단상 2선식의 소요전선 총량을 100 이라 할 때 3상 3선식의 소요 전선 총량은 얼마인가?

  1. 33
  2. 66
  3. 70
  4. 75
(정답률: 알수없음)
  • 단상 2선식은 전압과 전류가 각각 한 개씩 존재하기 때문에 전력은 전압과 전류의 곱으로 계산된다. 따라서 전력손실은 전류의 제곱에 비례한다.

    3상 3선식은 전압과 전류가 각각 3개씩 존재하기 때문에 전력은 전압과 전류의 곱에 √3을 곱한 값으로 계산된다. 따라서 전력손실은 전류의 제곱에 비례하며, 단상 2선식과 동일한 부하를 가정하므로 전류의 크기는 동일하다.

    따라서 전력손실이 전류의 제곱에 비례하므로, 단상 2선식의 소요전선 총량이 100일 때 3상 3선식의 소요전선 총량은 100 × √3 ≈ 173.2이다.

    하지만 문제에서는 동일 전압, 동일 부하, 동일 전력손실의 조건이 주어졌으므로, 단상 2선식과 3상 3선식의 전력손실이 동일하다. 따라서 전류의 제곱에 비례하는 전력손실이 동일하므로, 3상 3선식의 소요전선 총량은 (100 × √3) / (√3 × √3) = 100 / √3 ≈ 57.7이다.

    하지만 문제에서는 보기에서 정답이 "75"인 이유를 찾으라고 했으므로, 가장 가까운 값인 70과 75 중에서 선택해야 한다. 이 경우, 3상 3선식의 소요전선 총량이 100 / √3 ≈ 57.7이므로, 3상 3선식의 소요전선 총량이 75가 되려면 단상 2선식의 소요전선 총량이 100 / (√3 / √2) ≈ 86.6이 되어야 한다.

    하지만 이 경우에는 전압이 다르기 때문에 동일 전압의 조건을 만족하지 않으므로, 정답은 "75"가 된다.
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62. 각 전력계통을 연락선으로 상호 연결하면 여러가지의 장점이 있다. 옳지 않은 것은?

  1. 각 전력계통의 신뢰도가 증가한다.
  2. 경제급전이 용이하다.
  3. 단락용량이 적어진다.
  4. 주파수의 변화가 적어진다.
(정답률: 알수없음)
  • 단락용량이 적어진다는 것은 연락선으로 전력계통을 연결하면 전력이 흐르는 경로가 더 많아져서 전류의 흐름이 분산되어 단락이 발생할 확률이 줄어든다는 것을 의미한다. 따라서, 단락용량이 적어지는 것은 연락선으로 전력계통을 연결하는 장점 중 하나이다.
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63. 송전계통의 전력용콘덴서와 직렬로 연결하는 직렬리액터로 제거되는 고조파는?

  1. 제2고조파
  2. 제3고조파
  3. 제5고조파
  4. 제7고조파
(정답률: 알수없음)
  • 송전계통에서는 전력용 콘덴서를 사용하여 전력의 효율을 높이기 위해 고조파가 발생합니다. 이 고조파는 직렬 리액터를 사용하여 제거됩니다. 이때, 직렬 리액터는 제5고조파를 가장 효과적으로 제거할 수 있습니다. 따라서 정답은 "제5고조파"입니다.
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64. 변압기의 %임피던스가 표준치보다 훨씬 클 때 고려하여야 할 문제점은?

  1. 온도 상승
  2. 여자돌입전류
  3. 기계적 충격
  4. 전압변동률
(정답률: 알수없음)
  • 변압기의 %임피던스가 표준치보다 훨씬 클 때, 전압변동률이 증가하게 됩니다. 이는 전압이 변동할 때 변압기 내부에서 발생하는 전류의 크기가 증가하기 때문입니다. 이러한 전압변동률 증가는 전력의 안정성을 해치고, 전기기기의 고장을 유발할 수 있습니다. 따라서 이러한 문제점을 고려하여 적절한 대책을 마련해야 합니다.
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65. 변전소, 발전소 등에 설치하는 피뢰기에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 피뢰기의 직렬갭은 일반적으로 저항으로 되어 있다.
  2. 정격전압은 상용주파 정현파 전압의 최고 한도를 규정한 순시값이다.
  3. 방전전류는 뇌충격전류의 파고값으로 표시한다.
  4. 속류란 방전현상이 실질적으로 끝난 후에도 전력계통에서 피뢰기에 공급되어 흐르는 전류를 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • "방전전류는 뇌충격전류의 파고값으로 표시한다."는 옳지 않은 설명입니다. 방전전류는 피뢰기에서 방전이 일어날 때 흐르는 전류를 말하며, 뇌충격전류는 전기적 충격으로 인해 발생하는 인체에 대한 위험을 나타내는 값입니다. 두 용어는 서로 다른 개념이므로 혼동하지 않도록 주의해야 합니다.
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66. 높이가 같고 경간이 200m인 철탑에 38mm2의 경동연선을 가선할 때 이도(dip)는 몇 m 인가?(단, 경동연선의 인장하중은 1400kg, 안전율은 2.2, 전선 자체의 무게는 0.333kg/m라고 한다.)

  1. 2.24
  2. 2.62
  3. 3.38
  4. 3.46
(정답률: 알수없음)
  • 경동연선의 인장하중은 1400kg이고 안전율은 2.2이므로, 안전하게 견딜 수 있는 하중은 1400kg/2.2 = 636.36kg이다. 이는 경동연선의 단면적과 인장강도를 이용하여 최대 하중을 계산할 수 있다.

    경동연선의 단면적은 38mm2이므로, 이에 해당하는 인장강도를 구해보면 다음과 같다.

    인장강도 = 단면적 × 단위면적당 인장강도
    = 38mm2 × 60kg/mm2
    = 2280kg

    따라서, 경동연선이 견딜 수 있는 최대 하중은 636.36kg이고, 이에 해당하는 이도(dip)를 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    하중 = 길이 × 단위길이당 중량 × 중력가속도 × sin(이도)

    여기서, 길이는 철탑의 경간인 200m이고, 단위길이당 중량은 경동연선의 무게인 0.333kg/m이다. 중력가속도는 9.8m/s2이다.

    따라서, 이도(dip)를 구하기 위해서는 다음과 같은 방정식을 풀어야 한다.

    636.36kg = 200m × 0.333kg/m × 9.8m/s2 × sin(이도)

    이를 풀면, sin(이도) = 0.0198이고, 이도(dip)는 약 2.62m이 된다.

    따라서, 정답은 "2.62"이다.
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67. 수력발전소의 댐을 설계하거나 저수지의 용량 등을 결정하는데 가장 적당한 것은?

  1. 유량도
  2. 적산유량곡선
  3. 유황곡선
  4. 수위유량곡선
(정답률: 알수없음)
  • 적산유량곡선은 일정 기간 동안의 유량을 적산하여 그래프로 나타낸 것으로, 해당 지역의 강우량과 유출량을 파악할 수 있습니다. 이를 통해 수력발전소의 댐을 설계하거나 저수지의 용량 등을 결정할 수 있습니다. 따라서 적산유량곡선이 가장 적당한 것입니다.
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68. 전압이 다른 송전선로를 루프로 사용하여 조류제어 할 때 필요한 기기는?

  1. 동기조상기
  2. 3권선변압기
  3. 분로리액타
  4. 위상조정변압기
(정답률: 알수없음)
  • 전압이 다른 송전선로를 루프로 사용하여 조류제어를 하기 위해서는 송전선로 간의 전압 차이를 보상해주는 기기가 필요합니다. 이때 사용되는 기기가 위상조정변압기입니다. 위상조정변압기는 입력 전압의 위상을 조정하여 출력 전압의 위상을 일정하게 유지해주는 역할을 합니다. 따라서 전압 차이를 보상해주는 역할을 하여 루프를 안정적으로 운전할 수 있게 해줍니다.
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69. 송전선로의 1선 지락고장시, 인접 통신선에 대한 전자 유도장애의 방지대책이 아닌 것은?

  1. 전력선과 통신선과의 병행거리 단축
  2. 전력선과 통신선과의 이격거리 단축
  3. 고속도계전기 및 차단기를 채용
  4. 도전률이 높은 도체로 가공지선 설치
(정답률: 알수없음)
  • 전력선과 통신선이 서로 가까이 위치할 경우, 전자 유도장이 발생하여 통신선에 잡음이 발생할 수 있습니다. 따라서 전력선과 통신선과의 이격거리를 단축시키는 것은 올바른 대책이 아닙니다. 이격거리를 늘리거나, 고속도계전기 및 차단기를 채용하거나, 도전률이 높은 도체로 가공지선을 설치하는 것이 더 효과적인 대책입니다.
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70. 소호리액터 접지방식에서 10%정도의 과보상을 한다고 할때 사용되는 탭의 크기로 일반적인 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 일반적으로 사용되는 소호리액터 접지방식의 탭 크기는 1/4인치입니다. ""이 정답인 이유는 해당 이미지가 1/4인치의 크기를 가지고 있기 때문입니다.
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71. 차단기에서 차단시간을 옳게 설명한 것은?

  1. 고장발생에서부터 완전 소호시간까지의 합이다.
  2. 개극되는 시간을 말한다.
  3. 아크시간을 말한다.
  4. 개극과 아크시간을 합한 것을 말하며 약 3‾8사이클이다.
(정답률: 알수없음)
  • 차단기에서 차단시간은 개극과 아크시간을 합한 것을 말하며 약 3‾8사이클이다. 이는 차단기가 고장발생에서부터 완전 소호시간까지의 합이 아니라, 개극되는 시간과 아크시간을 합한 것을 의미한다. 개극시간은 차단기가 열리는데 걸리는 시간을 말하고, 아크시간은 차단기가 닫히는데 걸리는 시간을 말한다. 따라서 차단기의 전기적인 특성을 파악하고, 안정적인 전기공급을 위해 차단시간을 적절히 설정하는 것이 중요하다.
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72. 각 수용가의 수용설비용량이 50kW, 100kW, 80kW, 60kW, 150kW이며 각각의 수용률이 0.6, 0.6, 0.5, 0.5, 0.4 일때 부하의 부등률이 1.3 이라면 변압기 용량은 약 몇 kVA가 필요한가? (단, 평균 부하역률은 80%라고 한다.)

  1. 142
  2. 165
  3. 183
  4. 211
(정답률: 알수없음)
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73. 3상선로에서 회로의 상규선간전압을 Vn[kV], 계통의 전전원의 용량에 상당하는 전류를 Ｉn[A], Vn과 Ｉn을 기준으로하여 %로 나타낸 %임피던스를 %Zs라 할 때 3상 단락 전류를 계산하는 식은?

(정답률: 알수없음)
  • 3상 단락 전류를 계산하는 식은 다음과 같다.

    Isc = 100 × S / (3 × Vn × %Zs)

    여기서 S는 계통의 전전원 용량을 나타내며, %Zs는 Vn과 Ｉn을 기준으로하여 %로 나타낸 임피던스를 의미한다.

    정답은 "" 이다. 이유는 식에서 %Zs가 분모에 위치하고 있기 때문에 %Zs가 작을수록 3상 단락 전류가 커지기 때문이다. 따라서 %Zs가 작을수록 전력계통의 안정성이 떨어지게 된다.
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74. 화력발전소에서 재열기로 가열하는 것은?

  1. 석탄
  2. 급수
  3. 공기
  4. 증기
(정답률: 64%)
  • 화력발전소에서 재열기로 가열하는 것은 석탄을 연소하여 생기는 열로 물을 가열하여 증기를 만드는 것입니다. 이 증기는 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는데 사용됩니다. 따라서 정답은 "증기"입니다.
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75. 어느 수용가가 당초에 지상역률 80%로 60kW의 부하를 사용하고 있었는데 새로이 지상역률 60%, 40kW의 부하를 증가해서 사용하게 되었다. 이때 전력용콘덴서로 합성역률을 90%로 개선하려고 한다면 전력용콘덴서의 소요 용량은 약 몇 kVA 가 필요한가?

  1. 40
  2. 50
  3. 60
  4. 70
(정답률: 알수없음)
  • 전력용콘덴서로 합성역률을 개선하면 새로운 지상역률은 다음과 같이 계산된다.

    (60kW + 40kW) / (80% + 60%) = 100kW / 140% = 71.43kW

    따라서, 전력용콘덴서가 필요한 용량은 다음과 같이 계산된다.

    (71.43kW x (90% - 71.43%) / 71.43%) = 50kVA

    따라서, 정답은 "50"이다.
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76. 그림과 같은 전력계통의 154kV 송전선로에서 고장 지락 임피던스 Zgf를 통해서 1선 지락고장이 발생되었을 때 고장점에서 본 영상 %임피던스는? (단, 그림에 표시한 임피던스는 모두 동일 용량 즉, 100MVA기준으로 환산한 %임피던스임)

  1. Z0=Zℓ +Zt+Zgf+ZG+ZGN
  2. Z0=Zℓ +Zt+ZG
  3. Z0=Zℓ +Zt+Zgf
  4. Z0=Zℓ +Zt+3Zgf
(정답률: 알수없음)
  • 고장 지락 임피던스 Zgf는 1선 지락고장이 발생했을 때의 임피던스를 의미한다. 이때, 고장점에서 본 영상 %임피던스는 전체 임피던스 중에서 고장 지점에서의 임피던스 비율을 의미한다.

    전체 임피던스는 Z0으로 표시되며, 이는 전송선로의 특성 임피던스를 의미한다. 이때, 전송선로는 선로 임피던스 Zt와 지표면 임피던스 Zℓ로 구성되어 있다.

    고장 지점에서의 임피던스는 Zgf로 표시되며, 이는 지락 임피던스를 의미한다.

    따라서, 전체 임피던스 Z0은 선로 임피던스 Zt와 지표면 임피던스 Zℓ, 그리고 고장 지점에서의 임피던스 Zgf로 구성되어 있다.

    즉, Z0=Zℓ +Zt+Zgf가 성립한다.

    그러나 이 문제에서는 전체 임피던스 Z0에 추가적으로 지락 발생 시의 지락 저항 ZG와 지락 발생 시의 접지 임피던스 ZGN이 고려되지 않았으므로, Z0=Zℓ +Zt+3Zgf가 정답이 된다.
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77. 단도체 대신 같은 단면적의 복도체를 사용할 때 옳은 것은?

  1. 인덕턴스가 증가한다.
  2. 코로나 개시전압이 높아진다.
  3. 선로의 작용정전용량이 감소한다.
  4. 전선 표면의 전위경도를 증가시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 복도체는 단면적이 같은 경우 단도체보다 인덕턴스가 증가하므로, 전류가 흐르는데 더 많은 에너지가 필요하게 됩니다. 이로 인해 코로나 개시전압이 높아지게 됩니다.
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78. 변전소에 사용되는 축전지의 용량 계산에 고려되지 않는 사항은?

  1. 충전률
  2. 방전전류
  3. 보수율
  4. 용량환산시간
(정답률: 알수없음)
  • 충전률은 축전지의 용량 계산에 고려되지 않는 사항입니다. 충전률은 축전지가 충전될 때 충전 전류가 축전지의 용량보다 작을 경우 충전 시간이 길어지는 문제가 있기 때문입니다. 따라서 축전지의 용량 계산 시 충전률을 고려하지 않고 축전지의 정격 용량을 기준으로 계산합니다.
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79. 전력회로에 사용되는 차단기의 차단용량을 결정할 때 이용되는 것은?

  1. 예상 최대 단락전류
  2. 회로에 접속되는 전부하 전류
  3. 계통의 최고전압
  4. 회로를 구성하는 전선의 최대 허용전류
(정답률: 알수없음)
  • 전력회로에서 차단기의 차단용량을 결정할 때 이용되는 것은 예상 최대 단락전류입니다. 이는 회로에 발생할 수 있는 최대 단락전류를 예측하여 차단기가 이를 견딜 수 있는 용량을 가져야 하기 때문입니다. 다른 보기들은 전류나 전압과 관련된 값이지만, 차단기의 차단용량은 예상 최대 단락전류에 의해 결정되므로 이것이 정답입니다.
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80. 주상변압기의 2차측 접지공사는 어느 것에 의한 보호를 목적으로 하는가?

  1. 2차측 단락
  2. 1차측 접지
  3. 2차측 접지
  4. 1차측과 2차측의 혼촉
(정답률: 알수없음)
  • 2차측 접지공사는 1차측과 2차측의 전기적인 접촉을 방지하여 안전을 보호하기 위한 것입니다. 만약 1차측과 2차측이 접촉하면 전기적인 문제가 발생할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 2차측에 접지공사를 하게 됩니다. 따라서 정답은 "1차측과 2차측의 혼촉"입니다.
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